多波束测深仪换能器支架工装设计及强度分析
2022-12-21郑航马武杰黄文全
机械工程师 2022年12期
郑航,马武杰,黄文全
(长江三峡通航管理局,湖北 宜昌 443002)
0 引言
三峡测量2号船在进行三峡枢纽河段水下地形测量作业时,需要将多波束测深仪配套的换能器通过支架固定在右舷处,船舶吃水深度1.2 m以上位置。换能器重约40 kg,如图1所示。以往支架仅由单根无缝钢管组成,支架重约100 kg,作业时仅靠人力进行现场安装,非工作状态下则拆卸放置在船舱,安装和拆卸至少需要5人在舷边临水作业,利用船棚悬挂葫芦滑轮辅助安装。安装过程中,人员临水作业,换能器及支架悬挂在铝合金船棚上,人员、设备安全风险高,安装效率偏低。

图1 多波束测深仪换能器
为实现多波束测深仪换能器安装拆卸安全高效、稳固牢靠,保障施工人员安全,提高工作效率,本文围绕多波束测深仪换能器支架工装设计进行研究,并试制相应工装,进行实地试验[1-3]。
1 多波束测深仪换能器支架工装结构设计
1.1 多波束测深仪换能器支架工装设计要求
1)支架工装需满足拆卸方便,非工作状态下牢固锁定于船上,正常使用时通过简单翻转将换能器置于水下,进行测量工作。
2)支架工装需满足水下测量工作的环境要求。工装支架在使用过程中长期浸水,需承受最大航速11 km/h下水流阻力(水流流速按下泄流量30 000 m3/s的情况计算)。
3)支架工装需满足船检的外形尺寸限制要求。受船舶船检的外形尺寸限制,工装安装位置有一定的空间约束,不得超过船舷防撞梁,控制在船舷外侧以内。
1.2 支架工装设计参数及受力分析
通过查阅测量2号相关图样数据及以往对测量2号作业段流速测量的相关数据,对多波束支架设计尺寸、安装位置进行核实,确定了支架工装的设计边界条件。……
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